电纺微纳米纤维材料在压电传感器及柔性可拉伸电极中的应用

发布时间：2021-08-01 03:56

　　静电纺丝法作为一维纳米材料的一种典型制备方法,其产物微纳米纤维膜具备比表面积大,孔隙率高,柔韧性强等特点,在诸如可穿戴设备、能源、过滤等领域有着广泛的应用前景。由于目前单一组分难以同时实现多种功能,并且静电纺丝的高聚物存在诸如电性能弱、不耐高温等缺点,因此通过电纺将不同性能有机物同相无机纳米材料结合,以期获得兼有各种性能的复合材料是一种比较通用的解决方案。基于此,本文主要进行了以下纳米复合材料的设计、制备及其在柔性器件应用方面的研究。首先,设计了一种基于聚偏氟乙烯（PVDF）/钛酸钡纳米线（BTO NWs）的复合材料电纺压电纤维膜,用于监测人体运动的无线可穿戴式压电器件。通过对其纺丝材料、工作机理进行了研究探索,该器件的灵敏度可达0.017 kPa^-1,响应时间为290 ms。并且该器件可以置于运动的人体部位或衣物上,通过电源转换、数据转换控制、信号采集放大、无线数据传输（蓝牙）模块等在内的无线发射装置,将产生的压电信号通过实时无线传输,由定制的手机APP捕捉和还原,从而实现人体运动的无线监测。其次,利用静电纺丝技术并结合抽滤方法,制备了一种高度可拉伸、电阻变化小... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 纳米材料
        1.1.1 纳米材料简介
        1.1.2 一维纳米材料
    1.2 静电纺丝
        1.2.1 静电纺丝的起源与发展
        1.2.2 静电纺丝的装置和原理
        1.2.3 静电纺丝过程的影响因素
            1.2.3.1 聚合物溶液的性质
            1.2.3.2 静电纺丝过程参数
            1.2.3.3 静电纺丝环境参数
        1.2.4 静电纺纤维的种类和形貌
    1.3 静电纺丝纳米复合材料的应用
        1.3.1 传感器
        1.3.2 可拉伸导体
第二章 电纺PVDF/BaTiO3纳米线压电复合纤维及其在人体运动无线监测中的应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试验原材料和仪器
        2.2.2 纳米线和纺丝溶液制备
        2.2.3 传感器的制备
    2.3 结果与分析
        2.3.1 样品的基本表征
        2.3.2 压电传感器的压电性测试
        2.3.3 压电信号的无线传输
    2.4 小结
第三章 基于电纺TPU支架的高导热多层结构可拉伸电极
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原材料和实验仪器
        3.2.2 氮化硼纳米片、纺丝、抽滤和封装溶液的制备
        3.2.3 可拉伸电极的制备
    3.3 结果与分析
        3.3.1 样品的基本表征
        3.3.2 可拉伸电极的电学性能测试
        3.3.3 可拉伸电极的导热性能测试
    3.4 小结
第四章 结论与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米纤维及其制造方法[J]. 王德诚.  合成纤维工业. 2004(01)



本文编号：3314797